湖北航天航空用碳纤维种类

稳定：使用400度加热氧化的方法使热塑性PAN线形大分子链转化为非塑性耐热梯形结构，使其在高温下不熔不燃，保持纤维形态，热力学处于稳定状态。

碳化：需要在温度1千到2千度，将PAN中非碳元素驱除，而后生成含碳量90%以上的具有乱层石墨结构的碳纤维。

石墨化：需要温度在2千到3千度，将无定型、乱层结构的碳化材料向三维石墨结构转化，是提高碳纤维模量的主要技术措施。

碳纤维从原丝生产工艺到制成品的详细过程就是由上道原丝生产工艺产出PAN原丝，经过送丝架湿热预牵伸后，由牵伸机器依次传送到预氧化炉，经过数台预氧化炉群的不

同梯度的温度烤化后，形成氧化纤维即预氧丝；预氧丝经过中温、高温碳化炉后形成碳纤维；碳纤维再经过表面处理上浆、干燥等工艺得到碳纤维成品。全过程连续走丝，

精确控制，任何一道工序出现些许问题都会影响稳定生产和碳纤维产品的质量。碳纤维生产工艺流程长，技术关键点多，生产壁垒高，是多学科、多技术的集成。

碳纤维是一种新型的非金属材料。湖北航天航空用碳纤维种类

轻量化：目前很火的电动汽车，由于受限于电池技术续航里程短成为制约其发展的瓶颈，就只能从车身结构和材料替换上解决。碳纤维复合材料重量比钢轻3/4,比铝轻1/3，非常直接的影响是续航里程长，更加的节能。                                

舒适性：碳纤维的柔软拉伸性能，对整车的噪音振动控制有很好的提升，会大幅提升汽车的舒适性。                                    

可靠性：碳纤维具有更高的疲劳强度，碰撞吸能性好，在减轻车辆重量的同时还能保住强度和安全性，降低了轻量化后带来的安全风险系数。

湖北航天航空用碳纤维种类当机械臂采用碳纤维复合材料制造时，需要根据机械臂的载荷和实际工况设计特殊的制造方案。

就拿碳纤维和我们常见的钢材来说，碳纤维的强度在 400 到 800 兆帕左右，而普通钢材的强度为 200 到 500 兆帕。再来看韧性，碳纤维和钢材基本类似，没有明显的区别。

碳纤维具有更高的强度，更轻的重量，所以说碳纤维在新材料中有着非常重要的地位。正因为这种优势，碳纤维增强复合材料(CFRP)在加工过程中，基体和纤维存在较为复杂的内部相互作用，使其物理特性与金属有较大区别，CFRP密度远小于金属，而强度大于绝大部分金属。因为 CFRP 的不均匀性，在加工过程中往往会出现纤维拉出或基质纤维的脱离；CFRP 具有较高的耐热性和耐磨性，使其在加工过程中对设备的要求较高，因此生产过程中产生大量切削热对设备磨损较为严重。

人们对推动碳纤维整体需求的各个行业和应用有着不同的看法，有些行业下滑，有些行业则会上涨。那些已经收缩的领域尤其是航空航天领域，导致碳纤维行业的总量在2020年看起来相对平稳，预计2021年只会有非常温和的增长。但是，长期前景更为乐观。在未来几年内，可以合理预期碳纤维行业将再次恢复较强劲的同比增长。至于碳纤维行业的产能，全球碳纤维生产商的铭牌产能合计约为16万吨，足以满足当前需求。一些生产商正在计划增加新的工厂和产能，以满足日益增长的未来需求。必须牢记，碳纤维仍处于早期发展阶段。飞机是通过手工制造的，每天只有一两架；其他应用稍高一些，但仍然没有自动化。与之相比，汽车的批量生产速度超过每分钟一辆。如今，碳纤维仍主要用于小批量应用，尚未实现“大量生产”。

碳纤维重量轻但比强度高，是要求较高的机械设备轻量化的理想材料。

由于整个生产过程事关湿度、浓度、粘度、流量等上千个参数的高精度控制，稍有不慎就会严重影响碳纤维材料的性能和质量稳定性。因此，目前只有极少数国家能稳定生产出高性能碳纤维材料。

事实上，碳纤维材料尤其是强度较高的碳纤维原丝，可用于高性能装备研制。因此，研制新一代碳纤维材料以及更高性能的装备，就成了各比拼高精尖实力的“重头戏”。目前都纷纷将目光锁定在“碳纤维材料”领域，竞相推出研发碳纤维材料相关计划，或将引发碳纤维材料研制的“群雄逐鹿”。 碳纤维管在工业机械滚轴中的优势非常突出。湖北航天航空用碳纤维种类

碳纤维是一种新型的非金属材料，它是由与金刚石材料相同的碳材料制成，温度在1000℃以上。湖北航天航空用碳纤维种类

碳纤维产业链上游属于石油化工行业，主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯腈；碳纤维企业通过对以丙烯腈为主的原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈，再以其

纺丝获得聚丙烯腈原丝，对原丝进行预氧化、碳化等工艺制得碳纤维，通过对碳纤维和高质量树脂的加工以获得碳纤维复合材料以满足应用需求。

碳纤维的生产流程主要包括：拉丝、牵伸、稳定、碳化、石墨化。

一、拉丝：这是碳纤维生产过程中的第一步，主要把原材料分离成纤，属于物理变化，在这过程中，纺丝液细流与凝固液之间的传质、传热，PAN沉析形成凝胶结构的

丝条。

二、牵伸：要求温度100到300度，结合定向纤维的拉伸效应来操作。也是PAN纤维的高模量、强度高、致密化和细化的关键步骤。

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